JP2017084495A - Secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は二次電池に関する。 The present invention relates to a secondary battery.
特許文献1−3には二次電池の集電体が記載されている。かかる集電体はメッシュ板からなる。メッシュ板は穿孔された金属板からなる。 Patent Documents 1-3 describe a current collector for a secondary battery. Such a current collector is made of a mesh plate. The mesh plate is a perforated metal plate.
発明者らは以下の課題を見出した。すなわち上記集電体に設けられた孔は隣の孔との間に間隔を有する。このため孔に対向する活物質は、孔の周囲の残余の金属板に対向する活物質に比べて、集電体からの距離が遠くなる。集電体からの距離は活物質の働きに影響を与える。このため、集電体に並行する活物質の層において活物質の働きにむらが生じる。 The inventors have found the following problems. That is, the hole provided in the current collector has a space between the adjacent hole. Therefore, the active material facing the hole is farther from the current collector than the active material facing the remaining metal plate around the hole. The distance from the current collector affects the function of the active material. For this reason, in the layer of the active material parallel to the current collector, the function of the active material is uneven.
本発明は貫通孔を有する金属板からなる正極集電体及び負極集電体の少なくともいずれか一方を備える二次電池を提供する。本発明は、正極及び負極の少なくともいずれか一方の電極の集電体に並行する他方の電極の活物質の層において活物質の働きのむらを抑制することを目的とする。 The present invention provides a secondary battery comprising at least one of a positive electrode current collector and a negative electrode current collector made of a metal plate having a through hole. An object of the present invention is to suppress unevenness of the function of the active material in the active material layer of the other electrode parallel to the current collector of at least one of the positive electrode and the negative electrode.
本発明の一態様はプレート状の正極集電体を有する正極と、プレート状の負極集電体を有する負極と、を備える二次電池である。複数の前記正極及び複数の前記負極が一枚ずつ交互に積層されている。前記正極集電体及び前記負極集電体の少なくともいずれか一方は貫通孔を有する金属板からなる。前記貫通孔は前記金属板上で所定の整列方向に対して、一定の間隔で設けられている。 One embodiment of the present invention is a secondary battery including a positive electrode having a plate-like positive electrode current collector and a negative electrode having a plate-like negative electrode current collector. The plurality of positive electrodes and the plurality of negative electrodes are alternately stacked one by one. At least one of the positive electrode current collector and the negative electrode current collector is made of a metal plate having a through hole. The through holes are provided at regular intervals on the metal plate with respect to a predetermined alignment direction.
前記二次電池では少なくとも以下のいずれか一方を満たす;前記正極を挟んで互いに隣接する前記負極の組において、各前記負極に前記設けられている前記貫通孔は、前記整列方向において互い違いになっている;及び前記負極を挟んで互いに隣接する前記正極の組において、各前記正極に前記設けられている前記貫通孔は、前記整列方向において互い違いになっている。 In the secondary battery, at least one of the following is satisfied; in the set of the negative electrodes adjacent to each other across the positive electrode, the through-holes provided in the negative electrodes are staggered in the alignment direction. And in the set of positive electrodes adjacent to each other across the negative electrode, the through holes provided in each positive electrode are staggered in the alignment direction.
本発明により、正極及び負極の少なくともいずれか一方の電極の集電体に並行する他方の電極の活物質の層において活物質の働きのむらを抑制することを目的とする。 According to the present invention, an object of the present invention is to suppress unevenness of the active material in the active material layer of the other electrode parallel to the current collector of at least one of the positive electrode and the negative electrode.
以下の説明において同等の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 In the following description, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は正極21a及び負極22a,bの拡大断面図である。本実施形態に係る二次電池は正極21a及び負極22a,bを備える。負極22a,bの組は正極21aを挟んで互いに向かい合う。負極22a,bの組は正極21aを挟んで互いに隣接する。
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of the
図1に示す二次電池はさらにセパレータ23a,bを備える。セパレータ23aは正極21a及び負極22aを隔離する。セパレータ23bは正極21a及び負極22aを隔離する。
The secondary battery shown in FIG. 1 further includes
図1に示す正極21aの有する正極集電体は金属多孔体からなる。正極21a,bは正極活物質17a,bに代表される正極活物質を有する。正極活物質17a,bは金属多孔体の空孔に充填されている。正極活物質17a,bは例えば水酸化ニッケルでもよいがこれに限定されない。
The positive electrode current collector which the
図1に示す負極22a,bはそれぞれ負極集電体25a,bを有する。負極集電体25a,bはそれぞれ貫通孔15a−dを有する金属板からなる。金属板は例えばニッケルでメッキした鉄の板でもよいがこれに限定されない。貫通孔15a−dはパンチング加工により形成してもよいがこれに限定されない。貫通孔15a−dは角型でも丸型でもよい。
図1に示す負極22aには貫通孔15a,bに代表される貫通孔が設けられている。金属板上で、貫通孔15a,bは、図中の上下方向を表す、整列方向20に対して、一定の間隔で設けられている。金属板の残余部分16a−cは、負極22aの有する貫通孔15a,bの周囲に位置する。
The
図1に示す負極22bには貫通孔15c,dに代表される貫通孔が設けられている。金属板上で、貫通孔15c,dは、整列方向20に対して、一定の間隔で設けられている。金属板の残余部分16d−fは、負極22bの有する貫通孔15c,dの周囲に位置する。
The
図1に示す負極活物質24a,bはそれぞれ負極集電体25a,bを被覆する。負極活物質24a,bはそれぞれ貫通孔15a―d内に充填されている。負極活物質24a,bは水素吸蔵合金であることが好ましい。
The negative electrode
図2は正極21a,bに代表される正極及び負極22a,bに代表される負極の断面図である。正極及び負極は互いに平行に積層されている。複数の正極及び複数の負極が一枚ずつ交互に積層されている。正極と負極の間にはセパレータ23a,bに代表されるセパレータが配置されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a positive electrode represented by the
図3は本実施形態の二次電池40を示す。図中において電解液やケースなどは記載が省略されている。二次電池40の各負極はプレート状の負極集電体25a,b及びその他のプレート状の負極集電体でそれぞれ構成される。図示されえていない正極集電体もプレート状である。これらの集電体の厚みは特に制限されない。負極及び正極ともにプレート状である。これらの電極の厚みは特に制限されない。
FIG. 3 shows the
図3に示すように二次電池40はプレート状の電極を積層してなるものであることが好ましい。本実施形態に二次電池は捲回型の電池ではないことが好ましい。また二次電池は一枚の正極集電体と一枚の負極集電体を重ね合わせただけの単層シート型の電池ではないことが好ましい。
As shown in FIG. 3, the
図1に戻る。図1に示すように負極22a,bの組において、貫通孔15a,bと貫通孔15c,dとは、整列方向20において互い違いになっている。図2,3に示す他の負極の組において同様であることが好ましい。例えば奇数番目の負極と偶数番目の負極との間で貫通孔が互いに違いになっていてもよい。
Returning to FIG. As shown in FIG. 1, in the set of
図1に示すように一方の負極22aの有する貫通孔15a,bは、他方の負極22bの有する残余部分16e,fにそれぞれ対向する。同様に貫通孔15c,dは、残余部分16a,bにそれぞれ対向する。
As shown in FIG. 1, the through
図1に示す負極22a,bのそれぞれにおいて、貫通孔15a,bに代表される貫通孔の間隔と、貫通孔15c,dに代表される貫通孔の間隔とは互いに等しい。一方の負極22aの有する貫通孔15a,bと、他方の負極22bの有する貫通孔15c,dとのずれは、かかる間隔の半分であることが好ましい。
In each of the
図2,3に示す他の負極の組において同様であることが好ましい。例えば奇数番目の負極と偶数番目の負極との間で貫通孔の間隔が等しくてもよい。また貫通孔のずれは、かかる間隔の半分であってもよい。また貫通孔の間隔を位相360°と見立てた場合、貫通孔のずれは位相180°と考えることができる。 The same applies to the other negative electrode sets shown in FIGS. For example, the interval between the through holes may be equal between the odd-numbered negative electrode and the even-numbered negative electrode. Further, the displacement of the through hole may be half of the interval. Further, when the interval between the through holes is assumed to be 360 °, the displacement of the through holes can be considered to be 180 °.
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
図2に示す正極21a,bの有する正極集電体は、負極集電体25a,bと同様に、貫通孔を有する金属板からなっていてもよい。したがって正極集電体及び負極集電体の少なくともいずれか一方が貫通孔を有する金属板からなっていてもよい。正極21a,bの組は負極22bを挟んで互いに隣接する。かかる組において、正極の貫通孔は、図1に示す貫通孔15a−dと同様に、上下方向において互い違いになっていてもよい。
The positive electrode current collectors of the
本実施形態では、正極及び負極のいずれか一方で集電体の貫通孔を互い違いにすることで、これに並行する他方の電極の活物質の層において活物質の働きのむらが抑制される。 In this embodiment, by making the through-holes of the current collector alternate in one of the positive electrode and the negative electrode, unevenness of the function of the active material is suppressed in the active material layer of the other electrode parallel to the current collector.
[実施例1]
図3は実施例1に係る二次電池40の斜視図である。二次電池40は正極、負極及びセパレータを備える。図中では負極集電体25a,bに代表される負極集電体のみ描かれている。二次電池40はさらに正極の集電部29及び負極の集電部30を備える。集電部30は負極集電体と接続される。集電部は集電体に比べてより厚くなっており、集電部には集電体を流れる電流が集約される。
[Example 1]
FIG. 3 is a perspective view of the
図3に示す貫通孔15a,bに代表される貫通孔は縦横に規則的に配列されている。これらの貫通孔によりメッシュ18が形成される。メッシュ18は格子状である。メッシュ18は後述するように千鳥状でもよい。負極集電体25aは長方形である。
The through holes represented by the through
図4は負極集電体25a,bを構成する金属板26a,27aを示す。上段左側に示す金属板26aは負極集電体25aを構成する。上段右側に示す金属板27aは負極集電体25bを構成する。下段は金属板26a,27aの重ね合わせを表す。
FIG. 4 shows
図4に示す負極集電体25a,bの一端には集電部30が設けられる。金属板26a,27aは長方形であることが好ましい。かかる長方形の一辺に集電部30が設けられる。集電部30は帯状であることが好ましい。集電部30はニッケルからなるものでもよいがこれに限定されない。
A
図4に示す集電部30から遠ざかる方向と平行な軸をX軸とする。X軸と直交する軸をY軸とする。以下においてX軸は集電部30の延在方向と直交する。Y軸は集電部30の延在方向と平行である。
An axis parallel to the direction away from the
図4に示すように貫通孔が互い違いになっている整列方向20はX軸と平行な方向である。集電部30は整列方向20と平行であることが好ましい。貫通孔15a,bと貫通孔15c,dとは整列方向20に沿って互いにずれている。各貫通孔はY軸方向に細長い長方形である。
As shown in FIG. 4, the
[比施例1]
図5は正極21a及び負極52a,bの拡大断面図である。負極52a,bの組は正極21aを挟んで互いに隣接する。図1と異なり、負極52a,bはいずれも同等の負極集電体25aを有する。負極52a,bの組において、各貫通孔は互いに正対している。さらに負極集電体25aを他の負極においても用いる。このため全ての負極間において各貫通孔は互いに正対している。
[Specific application example 1]
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the
[実施例1と比較例1との対比]
図5に示すように比較例1に係る正極活物質17bは正極活物質17aに比べて負極52a,bの各残余部分16aに対して遠い。したがって正極活物質17bは正極活物質17aに比べて反応しづらい。
[Contrast between Example 1 and Comparative Example 1]
As shown in FIG. 5, the positive electrode
図1に示すように、実施例1に係る正極活物質17bは、正極活物質17aに比べて、負極22aの各残余部分16aに対して遠い。しかしながら正極活物質17bは、正極活物質17aに比べて、負極22bの各残余部分16eに対して近い。これは負極集電体25a,bの貫通孔が互い違いに配置されていることによる。
As shown in FIG. 1, the positive electrode
図1に示すように貫通孔15a−dが互い違いであるから、残余部分16a−dも互い違いとなる。結果として、任意の地点の正極活物質は負極集電体25a,bのいずれかに対して近くなる。したがって正極活物質17aと正極活物質17bとの間で反応のしやすさに違いが出にくい。このため正極活物質の働きのムラを抑制することができる。
Since the through
[実施例2]
以下の実施例2〜7では負極集電体25a,bの構成が実施例1のものと異なる二次電池を説明する。図6は実施例2に係る負極集電体25a,bを構成する金属板26b,27bを示す。金属板26bは負極集電体25aを構成する。金属板27bは負極集電体25bを構成する。金属板26b,27bは千鳥状配置になっている点が金属板26a,27a(図4)と異なる。
[Example 2]
In the following Examples 2 to 7, a secondary battery in which the configuration of the negative electrode
[実施例3]
図7は実施例3に係る負極集電体25a,bを構成する金属板26c,27cを示す。左側上段の金属板26cは負極集電体25aを構成する。左側下段の金属板27cは負極集電体25bを構成する。右側は金属板26c,27cの重ね合わせを表す。
[Example 3]
FIG. 7 shows
図7に示すように貫通孔が互い違いになっている整列方向20はY軸と平行な方向である。集電部30は整列方向20に対して直角であることが好ましい。貫通孔15a,bと貫通孔15c,dとは整列方向20に沿って互いにずれている。
As shown in FIG. 7, the
[実施例4]
図8は実施例3に係る負極集電体25a,bを構成する金属板26d,27dを示す。左側上段の金属板26dは負極集電体25aを構成する。右側下段の金属板27dは負極集電体25bを構成する。
[Example 4]
FIG. 8 shows
図8に示す金属板26dと金属板27dとの間で、貫通孔はX方向にもY方向にもずれている。言い換えれば本実施例において貫通孔が互い違いになっている整列方向はX軸と平行な方向及びY軸と平行な方向の両方である。金属板27a,27cは、金属板27dの貫通孔のずれがX方向にもY方向に生じていることを理解しやすくするために便宜的に描かれている。
Between the
実施例1,3及び4に示されるように貫通孔が互い違いになっている整列方向は、X軸と平行な方向及びY軸と平行な方向の内、少なくともいずれか一方であることが好ましい。 As shown in Examples 1, 3 and 4, the alignment direction in which the through holes are staggered is preferably at least one of a direction parallel to the X axis and a direction parallel to the Y axis.
[実施例5] [Example 5]
図9は負極集電体を構成する金属板31,32を示す。上段左側に示す金属板31は整列方向20と平行に並ぶ貫通孔33a,bを備える。上段右側に示す金属板32は整列方向20と平行に並ぶ貫通孔34a,bを備える。下段に示す負極集電体の組は金属板31と金属板32とを重ね合わせてなるものである。
FIG. 9 shows the
図9に示すように、本実施例も実施例1と同様、貫通孔が互い違いになっている整列方向20がY軸と平行な方向である。本実施例ではX軸と平行な方向に対して、集電部30から遠くなるにつれて、貫通孔が前記金属板に占める割合が大きくなる。
As shown in FIG. 9, in the present embodiment as well as the first embodiment, the
図9は集電部30からの距離が小さいほど貫通孔に係る開口が疎になることを示している。また集電部30からの距離が大きいほど貫通孔に係る開口が密になることを示している。集電体では一般的に集電部30に近いほど電流が過密化するが、本実施例では集電部近傍での電流の過密化を抑制できることから、電池出力を増加させることが容易である。
FIG. 9 shows that the opening related to the through hole becomes sparser as the distance from the
[実施例6]
図10は負極集電体を構成する金属板36,37を示す。上段左側に示す金属板36は整列方向20と平行に並ぶ貫通孔38a,bを備える。上段右側に示す金属板37は整列方向20と平行に並ぶ貫通孔39a,bを備える。下段に示す負極集電体の組は金属板36と金属板37とを重ね合わせてなるものである。
[Example 6]
FIG. 10 shows
図10に示すように、実施例1と同様、貫通孔が互い違いになっている整列方向20がY軸と平行な方向である。実施例6ではX軸と平行な方向に対して、金属板36,37の両側から、金属板36,37の中央に向かうにつれて、貫通孔が金属板36,37に占める割合が大きくなる。言い換えればX軸方向において、金属板の両端から金属板の中心に向かうほど貫通孔の開口面積が金属板36,37の表面積に占める割合が大きくなる。
As shown in FIG. 10, the
図10に示すように正極の集電部29を、負極の集電部30に対して、正極及び負極の積層部分を挟んで反対側に配置する場合がある。本実施例では正極及び負極の双方の集電部からの距離が小さいほど開口が疎になる。また双方の集電部からの距離が大きいほど開口が密になる。本実施例では正負双方の集電部近傍での電流の過密化を抑制できることから、電池出力や電池容量を増加させることが容易である。
As shown in FIG. 10, the positive
[実施例7]
図11は負極集電体を構成する金属板41,42の重ね合わせを示す。表側に示す金属板41はそれぞれ貫通孔43に代表される貫通孔からなる複数の列を備える。隣り合う列は金属板41の中心で互いに交わる。交わる角度は角度Aで表される。
[Example 7]
FIG. 11 shows the superposition of the
金属板41に隠れている金属板42は貫通孔44に代表される貫通孔からなる複数の列を備える。隣り合う列は金属板42の中心で互いに交わる。交わる角度は金属板41と同一である。金属板41,42のそれぞれの貫通孔の列は所定の角度Bだけずれている。角度Bは0より大きく、角度Aより小さい。角度Bは角度Aの半分であることが好ましい。
The
[シミュレーション解析]
実施例1及び3並びに比較例1に係る二次電池の抵抗値をコンピュータシミュレーションで解析した。シミュレーションと解析モデルの詳細は後述する。
[Simulation analysis]
The resistance values of the secondary batteries according to Examples 1 and 3 and Comparative Example 1 were analyzed by computer simulation. Details of the simulation and the analysis model will be described later.
図12は解析モデルの要素分割図を示す。かかる要素分割図は、負極集電体25a,bを初めとする負極集電体及び、これらと接続する一の集電部30を複数の要素に分割したものである。要素分割図は節点も表す。各例における節点数及び要素数を表1に表す。
FIG. 12 shows an element division diagram of the analysis model. In this element division diagram, the negative electrode
表1はさらに抵抗値を表す。抵抗値とは正極集電体及び負極集電体を、セパレータを介して積層したものに集電部を接続して電解液とともにケースに収容し単電池を作製した時の、かかる単電池の直流内部抵抗(DCIR)の値である。また比較例1の内部抵抗を100としたときの抵抗値の比(抵抗比)を表1の最下段に表す。 Table 1 further shows the resistance values. The resistance value is the direct current of such a unit cell when a positive electrode current collector and a negative electrode current collector are stacked via a separator, and the current collector is connected to the case together with the electrolytic solution to produce a unit cell. It is the value of internal resistance (DCIR). Further, the ratio of resistance values (resistance ratio) when the internal resistance of Comparative Example 1 is 100 is shown in the lowest stage of Table 1.
図13は抵抗比を表すグラフである。表及び図に示されるように比較例に比べて実施例では抵抗値が低下していた。かかる解析結果は貫通孔を互い違いにすることが電流の過密化を抑制し、電池出力の向上をもたらすことを示す。これらの結果は負極間で貫通孔を互い違いにすることで、負極集電体に並行する正極の活物質の層において活物質の働きのむらが抑制されることを示唆する。 FIG. 13 is a graph showing the resistance ratio. As shown in the tables and figures, the resistance value in the example was lower than that in the comparative example. Such analysis results show that staggering the through-holes suppresses current crowding and improves battery output. These results suggest that staggering the through-holes between the negative electrodes suppresses the unevenness of the active material in the active material layer of the positive electrode parallel to the negative electrode current collector.
また実施例3では実施例1に比べてさらに抵抗値が低下していた。このことは、集電部に対して平行な方向に貫通孔を互い違いにするよりも、集電部に対して直角な方向に貫通孔を互い違いにする方が電流密度の向上の効果が高いことを示す。 Further, in Example 3, the resistance value was further reduced as compared with Example 1. This means that the effect of improving the current density is higher when the through holes are staggered in the direction perpendicular to the current collector than when the through holes are staggered in the direction parallel to the current collector. Indicates.
シミュレーションについて詳細を説明する。上記シミュレーションはパンチングメタルからなる負極導電体における貫通孔の開口分布、すなわち開口の部位が、貫通孔の残余部分における電流の分布に与える影響をシミュレートするものである。有限要素法シミュレーションにより開口分布の好ましい態様を導き出す。ソフトウェアとしてScryu/tetra(登録商標)を用いた。 Details of the simulation will be described. The above simulation simulates the influence of the distribution of through-holes on the negative electrode conductor made of punching metal, that is, the position of the openings on the current distribution in the remaining part of the through-holes. A preferred embodiment of the aperture distribution is derived by finite element method simulation. Scryu / tetra (registered trademark) was used as software.
解析モデルについて詳細を説明する。解析モデルにおける、負極集電体の幅W(図3)は25.5mmとした。図3に示すように負極集電体を6枚とした結果、負極集電体に挟まれた正極の数は5枚とした。したがって負極−正極−負極の組は5個ある。二次電池を構成する各部材の物性値を表2に示す。 Details of the analysis model will be described. The width W (FIG. 3) of the negative electrode current collector in the analysis model was 25.5 mm. As a result of using six negative electrode current collectors as shown in FIG. 3, the number of positive electrodes sandwiched between the negative electrode current collectors was five. Therefore, there are five negative electrode-positive electrode-negative electrode pairs. Table 2 shows the physical property values of each member constituting the secondary battery.
セパレータはポリプロピレン(PP)とした。 The separator was polypropylene (PP).
解析モデルに対応する現物モデルの負極集電体の幅を80mmとした。負極−正極−負極の組は12個とした。 (80/25.5)×(5/12)=1.31を抵抗値の換算倍率(現物モデル/解析モデル)とした。なお表1の抵抗値は解析モデルの抵抗値に基づき計算された現物モデルの抵抗値を表す。 The width of the negative electrode current collector of the actual model corresponding to the analysis model was 80 mm. There were 12 negative electrode-positive electrode-negative electrode pairs. (80 / 25.5) × (5/12) = 1.31 was used as the conversion factor of resistance value (actual model / analysis model). The resistance value in Table 1 represents the resistance value of the actual model calculated based on the resistance value of the analysis model.
解析モデルの負極活物質の導電率を3.0×105(S/m)としたところ、上記換算倍率で抵抗値(mΩ)を換算した時1.96(mΩ)となり、現物モデルの負極活物質の抵抗値約2.0mΩに近かった。これに基づき表2に示すように負極活物質の導電率を3.0×105(S/m)とした。 When the conductivity of the negative electrode active material in the analysis model is 3.0 × 10 5 (S / m), the resistance value (mΩ) is 1.96 (mΩ) when the resistance value (mΩ) is converted with the above conversion factor, and the resistance of the negative electrode active material in the actual model The value was close to about 2.0 mΩ. Based on this, as shown in Table 2, the conductivity of the negative electrode active material was set to 3.0 × 10 5 (S / m).
正極集電体は金属多孔体であり、正極集電体中に正極活物質が分散している。解析モデルでは正極集電体及び正極活物質からなる正極を一様なものとして捉えている。また正極自体の電気抵抗値及び導電率を負極活物質と同一として解析している。 The positive electrode current collector is a metal porous body, and the positive electrode active material is dispersed in the positive electrode current collector. In the analysis model, the positive electrode made of the positive electrode current collector and the positive electrode active material is regarded as uniform. In addition, the electrical resistance value and conductivity of the positive electrode itself are analyzed as being the same as those of the negative electrode active material.
15a−d 貫通孔、16a−f 残余部分、17a,b 正極活物質、18 メッシュ、20 整列方向、21a,b 正極、22a,b 負極、23a,b セパレータ、24a,b 負極活物質、25a,b 負極集電体、26a−d,27a−d 金属板、29,30 集電部、31,32 金属板、33a,b,34a,b 貫通孔、36,37 金属板、38,39 金属板、40 二次電池、41,42 金属板、43,44 貫通孔、52a 負極 15a-d through-hole, 16a-f remaining portion, 17a, b positive electrode active material, 18 mesh, 20 alignment direction, 21a, b positive electrode, 22a, b negative electrode, 23a, b separator, 24a, b negative electrode active material, 25a, b Negative current collector, 26a-d, 27a-d Metal plate, 29, 30 Current collector, 31, 32 Metal plate, 33a, b, 34a, b Through hole, 36, 37 Metal plate, 38, 39 Metal plate , 40 Secondary battery, 41, 42 Metal plate, 43, 44 Through hole, 52a Negative electrode
Claims (8)
プレート状の負極集電体を有する負極と、を備え、
複数の前記正極及び複数の前記負極が一枚ずつ交互に積層されており、
前記正極集電体及び前記負極集電体の少なくともいずれか一方は貫通孔を有する金属板からなり、
前記貫通孔は前記金属板上で所定の整列方向に対して、一定の間隔で設けられており、
少なくとも以下のいずれか一方を満たす;
前記正極を挟んで互いに隣接する前記負極の組において、各前記負極に前記設けられている前記貫通孔は、前記整列方向において互い違いになっている;及び
前記負極を挟んで互いに隣接する前記正極の組において、各前記正極に前記設けられている前記貫通孔は、前記整列方向において互い違いになっている;
二次電池。 A positive electrode having a plate-shaped positive electrode current collector;
A negative electrode having a plate-like negative electrode current collector,
A plurality of the positive electrodes and a plurality of the negative electrodes are alternately stacked one by one,
At least one of the positive electrode current collector and the negative electrode current collector is formed of a metal plate having a through hole,
The through holes are provided at regular intervals on the metal plate with respect to a predetermined alignment direction,
Satisfy at least one of the following:
In the set of negative electrodes adjacent to each other across the positive electrode, the through holes provided in each negative electrode are staggered in the alignment direction; and the positive electrodes adjacent to each other across the negative electrode In the set, the through holes provided in each positive electrode are staggered in the alignment direction;
Secondary battery.
前記正極集電体は金属多孔体からなり
前記正極活物質は前記金属多孔体の空孔に充填されており、
前記負極集電体は前記金属板からなり、
前記正極を挟んで互いに隣接する前記負極がそれぞれ有する前記貫通孔は、前記整列方向において互い違いになっている、
請求項1に記載の二次電池。 The positive electrode has a positive electrode active material,
The positive electrode current collector is made of a metal porous body, and the positive electrode active material is filled in pores of the metal porous body,
The negative electrode current collector is made of the metal plate,
The through holes of the negative electrodes adjacent to each other across the positive electrode are staggered in the alignment direction,
The secondary battery according to claim 1.
請求項2に記載の二次電池。 The through hole of one of the negative electrodes is opposed to the remaining metal plate around the through hole of the other negative electrode,
The secondary battery according to claim 2.
一方の前記負極が有する前記貫通孔と、他方の前記負極が有する前記貫通孔との間のずれは、前記間隔の半分である、
請求項2又は3に記載の二次電池。 In the set of negative electrodes, the intervals of the through holes are equal to each other,
The deviation between the through hole of one of the negative electrodes and the through hole of the other negative electrode is half of the interval.
The secondary battery according to claim 2 or 3.
前記集電部から遠ざかる方向と平行な軸をX軸とし、
前記X軸と直交する軸をY軸としたとき、
前記貫通孔が互い違いになっている前記整列方向は、前記X軸と平行な方向及び前記Y軸と平行な方向の内、少なくともいずれか一方である、
請求項2〜4のいずれかに記載の二次電池。 A current collector provided at one end of the negative electrode current collector;
The axis parallel to the direction away from the current collector is the X axis,
When the axis perpendicular to the X axis is the Y axis,
The alignment direction in which the through holes are staggered is at least one of a direction parallel to the X axis and a direction parallel to the Y axis.
The secondary battery in any one of Claims 2-4.
請求項5に記載の二次電池。 The alignment direction in which the through holes are staggered is a direction parallel to the Y axis.
The secondary battery according to claim 5.
請求項6に記載の二次電池。 With respect to the direction parallel to the X axis, as the distance from the current collector increases, the proportion of the through hole in the metal plate increases.
The secondary battery according to claim 6.
請求項6に記載の二次電池。 In the direction parallel to the X axis, the proportion of the through hole in the metal plate increases from both sides of the metal plate toward the center of the metal plate.
The secondary battery according to claim 6.
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